TALLER DE PUENTES, USACH

IGOR REYES T.Ingeniero Civil U. de La Serena

Índice del Curso. Parte 1

- IntroducciónObjetivos del CursoBibliografía Puentes en ChileOrigen y Concepto de un Puente.

Tipos de PuentesPartes del Puente; Infra y

SuperestructuraTipologías de Puente. Selección

Índice del Curso. Parte 2

-Normas de DiseñoAASHTOManual de Carreteras, Volumen 3;

3.1000Otras Normas Atingentes

-Ingeniería Básica de PuentesDiseño VialGeotecniaHidrología e Hidráulica

Índice del Curso. Parte 3-Metodología Diseño Tableros de Vigas

Rol y Funcionamiento del Tablero Modelación Cargas, Solicitaciones y EsfuerzosDiseño Elementos Principales

-Diseño Elementos ComplementariosDefinición Elementos ComplementariosRol y Funcionamiento Elementos

ComplementariosCálculo de Esfuerzos y Diseño

Parte 1.

Introducción

Objetivos del Curso

-Ampliar la visión intuitiva de los puentes por una visión técnica objetiva.

-Conocer de las particularidades de los puentes en Chile.

-Introducirse en los aspectos normativos y particularidades de la especialidad.

-Entender el cálculo y diseño de puentes.-Practicar el diseño de puentes sencillos.- Integrar los conocimientos en el proyecto

de un puente-Contrastar el cálculo manual con el cálculo

con SAP.NOTA: EL NÚMERO DE HORAS DISPONIBLES PARA EL TALLER, OBLIGA A CONCENTRAR LOS ESFUERZOS EN EL ENTENDIMIENTO DE LOS ASPECTOS BÁSICOS DE DISEÑO DE LOS PUENTES, DEBIENDO DEJAR LA PROFUNDIZACIÓN DE ALGUNOS TEMAS, PARA CURSOS AVANZADOS DE LA ESPECIALIDAD.

Bibliografía del Curso

Apuntes Curso Puentes ETS Ingenieros de Caminos, Madrid

JAVIER MANTEROLA A.Tomos I a VI

Concepción de Puentes. Tratado GeneralG. GRATTESAT

Normas AASHTO 2002 y AASHTO LRFD 2007, y ACI 318R-08

Manuales de Carreteras Vol. 3, 4 y 5 (Capítulo 3.1000)

Nuevos Criterios de Diseño Sísmico de Puentes MOP 2010

Norma Chilena de Acero Nch 427 y otras normas de materiales

Cálculo Sísmico de EstructurasALEX H. BARBAT

Geotecnia y Cimientos I, II, IIIJOSÉ ANTONIO JIMENEZ SALAS

Puentes en Chile

Las características del país, largo y angosto, mitad desértico y mitad muy lluvioso condiciona la tipología de los puentes en Chile.

El importante desarrollo de la infraestructura vial en los últimos 20 años, y todo lo que queda aún por hacer en las principales rutas y ciudades del país, también condiciona la tipología de los puentes y sobre todo los requerimientos de estos.

ARICA

IQUIQUE

ANTOFAGASTA

CHAÑARAL

LA SERENA

VALPARAISOSAN ANTONIO

RANCAGUA

SANTIAGO

CONCEPCION

TEMUCO

PTO. MONTT

PTA. ARENAS

OCEANOATLANTICO

OCEANOPACIFICO

LOS ANDES

RUTA 5 SUR

RUTA 5 NORTE

Nº Puentes Existentes

19 1511

26

3737

29

48

IV Región

V Región

RM

VI Región

VII Región

VIII Región

IX Región

X Región42 % antiguasTotal = 222

Nº Estructuras a desnivel

20

25

1515

20

25

8

15

IV Región

V Región

RM

VI Región

VII Región

VIII Región

IX Región

X RegiónTotal = 143

Origen y Concepto de un Puente. Tipos de Puentes

Se define como puente, desde siempre, al elemento que permite conectar dos extremos de un rio, facilitando el cruce de animales, personas, vehículos de transporte. En forma algo más genérica, es una obra que permite franquear un obstáculo natural o una vía de circulación terrestre , fluvial o marítima.

El puente es la obra civil por excelencia, y es diseñada en su totalidad por un ingeniero. Ocasionalmente, se cuenta con el apoyo de un arquitecto para mejorar aspectos estéticos. Se caracterizan por tanto como puente no solo el cruce de un río para permitir el paso de vehículos, sino también: pasarelas, pasos superiores o inferiores viales, pasos sobre o bajo el ferrocarril, etc.

Lo puentes pueden ser diseñados para permitir el paso de vehículos normales, personas o vías férreas. En este curso nos ocuparemos de las estructuras para el paso de vehículos normales de carretera.

Los puentes, que en realidad ahora caracterizan un término más amplio denominado “estructuras viales”, toman el nombre de viaducto cuando en lugar de servir al cruce del río propiamente tal, están dando servicio principal a la rasante de la carretera. El puente debe, en general, servir a la carretera y no al revés. Sólo ocasionalmente, en puentes muy importantes, se supedita la carretera al puente.

Las figuras siguientes ilustran las diferentes estructuras mencionadas.

Partes del Puente; Infra y Superestructura

Un puente dispone de una infraestructura (estribos y cepas), encargadas de transmitir las cargas al subsuelo; de una superestructura (vigas y losa), encargada de transmitir las cargas de tráfico a la infra estructura; y unos elementos de conexión entre ambos, como son apoyos, anclajes sísmicos, travesaños, etc., que garantizan su trabajo conjunto.

Todos estos elementos cumplen un rol específico en el diseño del puente y deben ser calculados consecuentemente.

Las figuras siguientes ilustran cada uno de estos elementos en un puente sencillo.

PLANTA

PASO INFERIOR CHADA, REPARACIÓN

VISTA GENERAL

ELEVACIÓN LONGITUDINAL

ESTRIBO TRANSPARENTE

CEPA Y TABLERO

TABLERO VIGAS

APOYOS

TOPES Y TRAVESAÑOS

ANCLAJES

Tipologías de Puente. Selección

Los puentes pueden clasificarse de diferentes formas: según la naturaleza de la vía soportada, el material principal constituyente, según su funcionamiento mecánico (estructuración: puentes de vigas, arco, atirantados o colgantes), según su disposición en planta (rectos, curvos, esviados), según su localización (urbanos y rurales), etc.

La tipología de un puente caracteriza diversos aspectos de su concepción estructural, como son principalmente las formas geométricas utilizadas en su diseño y el tipo de estructuración empleada para resistir las cargas.

Desde el punto de vista tipológico, hay una enorme cantidad de alternativas para la concepción de la estructura de un puente, la que se selecciona dependiendo de diversos factores obligados por el terreno, económicos y de experiencia del proyectista.

Los factores a considerar son fundamentalmente la longitud total del puente y la longitud de los vanos a salvar. También es relevante la altura de emplazamiento, las características del terreno y cauce a cruzar. El procedimiento constructivo es también un antecedente a considerar.

Tipología Estructural

Puente Recto

Puente Luces Cortas o Medias